实验8:数据平面可编程实践——P4
2021/11/3 12:09:44
本文主要是介绍实验8:数据平面可编程实践——P4,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
一、实验目的
掌握V1Model框架下P4_16的程序结构和基本语法
能够运用 P4 进行简单数据平面编程
二、实验环境
下载虚拟机软件Oracle VisualBox或VMware;
在虚拟机中安装Ubuntu 16.04 Desktop amd64,并安装完整Mininet和P4开发环境;
提供P4镜像P4-Suite2018.ova,提取码:egwf
三、实验要求
学习P4官方示例教程,链接:https://github.com/p4lang/tutorials,了解P4-16版本的基本语法、基于V1Model的P4代码结构,完成如下练习:
(一)基本要求
熟悉使用P4实现交换机IPv4的基本转发原理,编写P4程序,在下面的拓扑中实现IPV4 隧道转发。
进入/P4/tutorials/exercises/basic_tunnel
补全basic_tunnel.p4的代码并make run运行
点击查看代码
/* -*- P4_16 -*- */ #include <core.p4> #include <v1model.p4> const bit<16> TYPE_MYTUNNEL = 0x1212; const bit<16> TYPE_IPV4 = 0x800; /*********************************************************************** *********************** H E A D E R S *********************************** ***********************************************************************/ typedef bit<9> egressSpec_t; typedef bit<48> macAddr_t; typedef bit<32> ip4Addr_t; header ethernet_t { macAddr_t dstAddr; macAddr_t srcAddr; bit<16> etherType; } header myTunnel_t { bit<16> proto_id; bit<16> dst_id; } header ipv4_t { bit<4> version; bit<4> ihl; bit<8> diffserv; bit<16> totalLen; bit<16> identification; bit<3> flags; bit<13> fragOffset; bit<8> ttl; bit<8> protocol; bit<16> hdrChecksum; ip4Addr_t srcAddr; ip4Addr_t dstAddr; } struct metadata { / empty / } struct headers { ethernet_t ethernet; myTunnel_t myTunnel; ipv4_t ipv4; } /*********************************************************************** *********************** P A R S E R *********************************** ***********************************************************************/ parser MyParser(packet_in packet, out headers hdr, inout metadata meta, inout standard_metadata_t standard_metadata) { state start { transition parse_ethernet; } state parse_ethernet { packet.extract(hdr.ethernet); transition </span><span style="color: #0000ff;">select</span><span style="color: #000000;">(hdr.ethernet.etherType) { TYPE_MYTUNNEL: parse_myTunnel; TYPE_IPV4: parse_ipv4; </span><span style="color: #0000ff;">default</span><span style="color: #000000;">: accept; } } state parse_myTunnel { packet.extract(hdr.myTunnel); transition </span><span style="color: #0000ff;">select</span><span style="color: #000000;">(hdr.myTunnel.proto_id) { TYPE_IPV4: parse_ipv4; </span><span style="color: #0000ff;">default</span><span style="color: #000000;">: accept; } } state parse_ipv4 { packet.extract(hdr.ipv4); transition accept; } } /*********************************************************************** ************ C H E C K S U M V E R I F I C A T I O N ************* ***********************************************************************/ control MyVerifyChecksum(inout headers hdr, inout metadata meta) { apply { } } /*********************************************************************** ************** I N G R E S S P R O C E S S I N G ******************* ***********************************************************************/ control MyIngress(inout headers hdr, inout metadata meta, inout standard_metadata_t standard_metadata) { action drop() { mark_to_drop(); } action ipv4_forward(macAddr_t dstAddr, egressSpec_t port) { standard_metadata.egress_spec </span>=<span style="color: #000000;"> port; hdr.ethernet.srcAddr </span>=<span style="color: #000000;"> hdr.ethernet.dstAddr; hdr.ethernet.dstAddr </span>=<span style="color: #000000;"> dstAddr; hdr.ipv4.ttl </span>= hdr.ipv4.ttl - <span style="color: #800080;">1</span><span style="color: #000000;">; } table ipv4_lpm { key </span>=<span style="color: #000000;"> { hdr.ipv4.dstAddr: lpm; } actions </span>=<span style="color: #000000;"> { ipv4_forward; drop; NoAction; } size </span>= <span style="color: #800080;">1024</span><span style="color: #000000;">; default_action </span>=<span style="color: #000000;"> drop(); } action myTunnel_forward(egressSpec_t port) { standard_metadata.egress_spec </span>=<span style="color: #000000;"> port; } table myTunnel_exact { key </span>=<span style="color: #000000;"> { hdr.myTunnel.dst_id: exact; } actions </span>=<span style="color: #000000;"> { myTunnel_forward; drop; } size </span>= <span style="color: #800080;">1024</span><span style="color: #000000;">; default_action </span>=<span style="color: #000000;"> drop(); } apply { </span><span style="color: #0000ff;">if</span> (hdr.ipv4.isValid() && !<span style="color: #000000;">hdr.myTunnel.isValid()) { </span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;"> Process only non-tunneled IPv4 packets</span> ipv4_lpm.apply(); } </span><span style="color: #0000ff;">if</span><span style="color: #000000;"> (hdr.myTunnel.isValid()) { </span><span style="color: #008000;">//</span><span style="color: #008000;"> process tunneled packets</span> myTunnel_exact.apply(); } } } /*********************************************************************** **************** E G R E S S P R O C E S S I N G ******************* ***********************************************************************/ control MyEgress(inout headers hdr, inout metadata meta, inout standard_metadata_t standard_metadata) { apply { } } /*********************************************************************** ************* C H E C K S U M C O M P U T A T I O N ************** ***********************************************************************/ control MyComputeChecksum(inout headers hdr, inout metadata meta) { apply { update_checksum( hdr.ipv4.isValid(), { hdr.ipv4.version, hdr.ipv4.ihl, hdr.ipv4.diffserv, hdr.ipv4.totalLen, hdr.ipv4.identification, hdr.ipv4.flags, hdr.ipv4.fragOffset, hdr.ipv4.ttl, hdr.ipv4.protocol, hdr.ipv4.srcAddr, hdr.ipv4.dstAddr }, hdr.ipv4.hdrChecksum, HashAlgorithm.csum16); } } /*********************************************************************** *********************** D E P A R S E R ******************************* ***********************************************************************/ control MyDeparser(packet_out packet, in headers hdr) { apply { packet.emit(hdr.ethernet); packet.emit(hdr.myTunnel); packet.emit(hdr.ipv4); } } /*********************************************************************** *********************** S W I T C H ******************************* ***********************************************************************/ V1Switch( MyParser(), MyVerifyChecksum(), MyIngress(), MyEgress(), MyComputeChecksum(), MyDeparser() ) main;
xterm h1 h2 h3
./receive.py
./send.py 10.0.2.2 "102192101"
在h1终端下输入./send.py 10.0.2.2 "hello"向主机h2发送消息
在h1终端输入./send.py 10.0.1.1 "goodbye"--dst_id 2使用隧道进行测试,通过h1向h2发送消息
四、个人总结
本次实验在步骤上不多,但是难度可以说是很大的,因为没有PPT加上去官网看的文档不太懂,主要是需要要自己完成代码的编写,因为自己水平有限,在原网站找到了相关的代码完成了p4程序的编写。
这篇关于实验8:数据平面可编程实践——P4的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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